黄光制程流程图

谢谢！
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿

黄光制程
黄光制程（also known as黄色光刻技术）是一种微电子制程中常用的制造技术，它广泛应用于芯片制造和半导体工业。

黄光制程利用光刻和影像传输来定义微电子设备中的图案和结构。

黄光制程包括以下几个步骤：
1. 制备底片：将待制造的芯片涂覆在一个平坦的基片（通常是硅片）上。

2. 涂覆光刻胶：将光刻胶均匀涂覆在芯片上。

光刻胶可以在曝光后形成所需的图案。

3. 曝光：使用光刻机将芯片暴露在特定的光源下，光刻胶将在所暴露的区域发生化学反应。

4. 显影：用显影剂将未暴露的部分光刻胶去除，形成所需的图案。

5. 蚀刻：使用化学或物理的腐蚀方法去除裸露的芯片表面材料，形成所需的结构。

6. 清洗和检验：将芯片清洗干净并进行质量检验，以确保芯片制造的质量与要求相符。

黄光制程是制造集成电路和其他微电子器件的核心技术之一，它可以实现高精度和高分辨率的图案定义。

随着微电子技术的不断发展，黄光制程也在不断改进和演进，以满足日益复杂和精细的设备制造需求。

台灣師範大學機電科技學系C. R. Yang, NTNU MT-1-黃光微影製程技術Lithography Process Technology楊啟榮博士副教授國立台灣師範大學機電科技學系Department of Mechatronic Technology National Taiwan Normal UniversityTel: 02-23583221 ext. 14E-mail:ycr@.tw台灣師範大學機電科技學系C. R. Yang, NTNU MT-2-半導體IC 製造流程台灣師範大學機電科技學系C. R. Yang, NTNU MT-3-Primary flat (110) planePrimary flat (110) planePrimary flat (110) planePrimary flat (110) planeSecondaryflatSecondaryflatSecondaryflatSecondary flat may be here (180o )Illustration of coded "flats" as typically used on 4 in. wafer t ohelp identify them (SEMI standard).摻雜磷摻雜硼台灣師範大學機電科技學系C. R. Yang, NTNU MT-4-正摻雜(摻入的三族元素稱為受體)負摻雜(摻入的五族元素稱為施體)台灣師範大學機電科技學系C. R. Yang, NTNU MT-5-晶圓最大及最小的厚度差彎曲度/撓曲度P type, 摻雜硼CZ 長晶方法晶圓為Test 等級晶圓為Prime 等級矽晶圓的規格台灣師範大學機電科技學系C. R. Yang, NTNU MT-6-比例與時間各家會有所差異SiO 2會沾水Si 不沾水或是旋乾(spinning dry)去除有機物去除氧化膜去除微粒子與有機物去除金屬去除氧化膜相當重要！！台灣師範大學機電科技學系C. R. Yang, NTNU MT-7-洗淨溶液及其目的(BOE)( 1:6 )(蝕刻緩衝液)(光阻)台灣師範大學機電科技學系C. R. Yang, NTNU MT-8-黃光微影製程台灣師範大學機電科技學系C. R. Yang, NTNU MT-9-正、負光阻的區別基板光罩光阻紫外光曝光薄膜基板基板薄膜正光阻負光阻顯影薄膜基板薄膜蝕刻薄膜基板基板薄膜光阻去除薄膜基板正、負光阻微影製程示意圖台灣師範大學機電科技學系C. R. Yang, NTNU MT-10-光罩的設計技巧z 光罩繪製是微影製程最基本步驟，透由光刻程序將光罩上的圖案的轉移至光阻，才能在基材上製作微結構。

7
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3.涂布脏污(部分因来料脏污/未清洗干净/机台脏污等~所导致)
4.涂布箭影(部分因玻璃上粘有有机物/涂布机台异常/光阻粘度/风刀水未吹干等~所导致)
8
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MO脱落/SIO2脱落/静电击伤/Organic脱落/线阻大小~ ~
6
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涂布异常图片
1. 涂布针孔(部分因脏污/光阻粘度/涂布机台异常等~所导致,目视为白色亮点)
2.涂布气泡(部分因脏污/光阻粘度/涂布机台异常等~所导致,目视为白色亮点)
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5. 显影圈(部分因显影速度及电导率等~所导致,出现在显影后,目视为小白点/较小且密集)
6.PC405/Tory锯齿(部分因软烤温度/曝光能量/显影速度等~所导致,出现在显影后, 目视锯齿状/外观”老鼠咬”)
硬烤
3
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制程的相关示意图
Hale Waihona Puke 清洗光阻塗佈烘乾
顯影
曝光
4
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蝕刻
剝膜
檢查
5
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黄光流程了解及各站点的出现的异常描述

扩散 (Diffusion)
清洗 (Clean)
离子注入 (Implant)
Litho 什么是黄光区?
Litho
- Clean Room -
Separation Other Area Lithography Area † Clean
Materia l Selectio n
Cleaning System
• 按运作分类: 扫描机(SCANNER); 步进机(STEPPER)
Litho
什么是光罩?
光罩是有很多图形(Pattern）的模板设计图形
+ +
Test Key Barcode Scribe Line
Fiducial Test Line
Main Pattern
+
+
Global Mark
QA Cell
FACTOR
EE / FO OL Base Line / FB Mix & Match(System)
• Process condition depends on which layer : Substrate condition,CD,Topology,OL target,Etch target etc • Key process factor : Tpr(A),Use BARC or not,SB,TARC or not,WEE,EE,FO,OL offset,PEB, Dev. Dipping time and so on. • Key machine factor : Cup exhaust pressure,Water jacket control temp,Chamber pressure,Temp,focus, Plate exhaust,PEB temp Accuracy.

100
NA
NA
1000
7
NA
10000
70
NA 100000 700
我們的無塵室規格
❖落塵量 ：每一立方英尺的空間裡直 徑0.5微米的灰塵或顆粒 數目小於10000個. （10000級）
❖溫 度 ： 21℃－25℃ ❖溼 度 ： 相對溼度 50﹪－70﹪ ❖靜電限制： 低於100 伏特
10/22
干膜光阻
3/21
模版式 移印式 印刷式 黃光轉移
通過干膜的光照反 應、化學反應發生 分解，達成非接觸
式轉移圖形
制程簡介
表面清潔
4/22
壓膜 去膜
曝光 顯 影
蝕刻
黃光區域
黃光燈：由于感光性的原料，對紫外光或可見 光敏感，如果采用含紫外線的普通白光燈照明 ，結果是電阻圖形邊緣模糊，從而降低產品的 質量，所以必須使用防紫外線燈，目前我們使 用的燈波長是大于365nm.
Hale Waihona Puke 黃光制程介紹前言黃光制程是通對涂覆在物件表面的光敏 性物質（又稱光刻膠或光阻），經曝光、顯 影后留下的部份對底層起保護作用，然后進 行蝕刻去膜，最終獲得永久性圖形的過程。
1/22
目錄
❖ 制程簡介 ❖ 黃光區域 ❖ 無塵室 ❖ 干膜光阻
2/22
❖ 曝光 ❖ 顯影 ❖ 蝕刻 ❖ 去膜
制程簡介
圖 形 轉 移 技 術
2 表示正在品質驗證的阻值
MS生產設備
21/22
小結
黃光制程是一種產品制造技術，并不 限于生產一種產品，目前的認知是可以在 平面物件上做出圖形，可以將銅合金制作 成需要的形狀，各制程如有新品的試制可 以采用。
23 22/22
12/22

电容屏ITO黄光制程工艺流程第一步：ITO GLASS参数规格：长宽：14*16 厚度：0.55，0.7，1.1规格：普通，钢化等，特性：AR(抗反射)，AG（防眩光），AS（防水防污），AF（防指纹）等电容玻璃：安可，冠华，正达，正太等。

第二步：素玻璃参数规格：素玻璃：康宁，旭硝子等。

500*500规格第三步：清洗参数规格：1.将GLASS 表面的脏污，油污，杂质等去除并干燥。

2.将素玻璃表面的脏污，油污，杂质等去除并干燥，然后过镀膜线镀ITO 层形成GLASS。

第四步：背保丝印参数规格：膜厚：10-20μM，250-420 目聚酯网，此背保要求高，不能有一点脏污，油污，杂质等，要不回影响到在这面处理ITO 图案和银浆走线的附着力等。

日本朝日，丰阳等，热固型。

第五步：光刻胶整版丝印参数规格：膜厚：5-10μM，300-420 目聚酯网.需在温度20 度-25 度的范围和黄灯的环境下进行。

光刻胶：田菱THC-29（耐酸曝光显影型光刻胶）等。

第六步：前烘参数规格：让印有光刻胶的材料在一定的温度，时间下固化。

温度：80-90 度。

时间15-20 分钟。

第七步：曝光参数规格：通过紫外线和菲林的垂直照射，让光刻胶形成反应。

光能量：60-120MJ/C ㎡，时间：6-9s第八步：显影参数规格：用弱KOH 溶解液去除材料上被曝光过的光刻胶，留下没有曝光的光刻胶。

弱碱：0.05-0.2 MOL.温度：20±3 度，压力：0.02-0.05KG，速度：5.5±2.5M/MIN。

第九步：坚膜参数规格：让显影留下的光刻胶经高温处理，让光刻胶完全固化。

温度：120-150度，时间：20-30.第十步：蚀刻参数规格：酸度：3.5-6.5MOL，温度：45±5 度，压力：1-2KG，速度：0.8-1.5M/MIN。

碱度：0.5-0.8MOL，温度：35±5 度，压力：1-2KG，速度：1.5-3.5M/MIN。

正行光阻種類(依狀態)： 液態光阻 乾膜√
正型光阻
Original
曝光 (照光處)
顯影
長鏈(強壯)
裂解
曝光處—洗掉光阻
負型光阻
短鏈(弱)
聚合(Cross Link)
曝光處—光阻留著
光阻 光罩/底片
光阻
正負光阻Pattern說明
基板
基板
紫外線
曝光
負光阻 正光阻
基板
顯影後
基板
正光阻優點：高解析(解析能力3um)、負光阻(乾膜解析約15 um) 負光阻優點：便宜
2.鄰接式曝光機(Proximity Mode) 備註：適用油墨曝光、感光銀膠曝光、RBM曝光
3.投影式曝光機(Stepper) 備註：半導體、LCD、超細線路、超高解析、高對
位精度 4.LDI曝光系統(Laser Direct Imaging)
備註：無需光罩、高對位精度
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曝光波長
曝光機感光光譜
I-Line H-Line G-Line
G-line: 436 nm H-line: 405 nm I-line: 365 nm
乾膜感光光譜 適合感光光譜365nm
➢每支乾膜需確認其感光範圍，再確認該乾膜 是否可適用於該曝光機。
➢一般曝光機為I、H、G Line共存or單一波長 I Line為主。
接觸式曝光機(Contact Mode)
底片製作說明-----RD、繪圖必知
底片組成：PET+藥膜 底片製作流程： 快速記憶PET上正型光阻+曝光+顯影
PET塗藥膜(正型光阻)雷射繪片(曝光)顯影乾燥 正片
底片構造
藥膜 PET
YLO出圖
For 正型光阻、印刷製程

涂布模厚不均/显影不净/保 外观检耙标 护光阻回溅 用万用表30度角3CM(量程20K)以上量测 阻值,阻值显示1即为NG(显示值有跳动 为OK) 剥膜后外观检+2D整面全检
背面ITO被蚀刻
保护光阻没保护上
AL线间残留造成Short METAL
蚀刻液HAC浓度/显影不净/ 显影后风刀吹不干 涂布机刮伤/清洗机毛刷刮 伤
黄光流程了解及各站点的出现的异常描述
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DITO(N系列)流程
清洗 IR/UV/CP 光阻涂布 软烤 曝光 显影
ADI检验
ITO流程（Front
& Back）
溅渡 Metal
剥膜 AEI检验
蚀刻
硬烤
保护涂布
ADI检验
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3.涂布脏污(部分因来料脏污/未清洗干净/机台脏污等~所导致)
4.涂布箭影(部分因玻璃上粘有有机物/涂布机台异常/光阻粘度/风刀水未吹干等~所导致)
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AL线间残留造成Short
剥膜后外观检+2D整面全检
涂布后刮伤 线路偏细/MetalJumper 偏细或无Jumper 硬烤后偏黄 PC405厚度超规格 硬烤后白雾 硬烤后凹点增多
涂布或显影后外观检验 异常品需选出返工 MFG漂白/硬烤前确认参数 显影后测量膜厚 请PE确认参数 请PE确认参数
23 .所有制程的偏移均需管控;且严禁MFG使用手动曝光;请检验人员在正常管控的条件下加强管控以上的各类 2.新制程所使用之PI/PC405/TORAY等留在产品上之光阻以RUN CARD上要求为主,有争议请找开RUN CARD的 TPK Confidential and Proprietary Information 进行确认,确认后再行生产;

根据光敏材料的性质，选择合适的光 源波长和功率。
显影设备
显影设备
用于将光固化后的膜进行显影，去除未固化的材 料。
显影方式
可以采用浸泡显影、喷淋显影等方式。
显影剂选择
根据光敏材料的性质，选择合适的显影剂。
蚀刻设备
1 2
蚀刻设备
用于对硅片进行蚀刻处理，形成电路和图形。
蚀刻方式
可以采用化学蚀刻、物理蚀刻等方式。
技术挑战
光刻机精度要求高
黄光制程需要高精度的光刻机，以确保图案的精确复制和加工。
制程控制难度大
黄光制程涉及多种材料和复杂的化学反应，对制程参数和环境条件 要求极高，控制难度较大。
设备维护与升级成本高
黄光制程设备昂贵且维护成本高，同时随着技术更新换代，设备升 级也面临较大压力。
环境影响与可持续发展
特点
黄光制程具有高精度、高稳定性和高效率的特点。在微电子、精密机械、光学 等领域中，黄光制程广泛应用于表面处理、光刻、曝光等关键工艺环节。
黄光制程的重要性
提高产品质量
黄光制程能够有效地提高产品的质量和性能，降低不良率，提高 生产效率。
满足高精度需求
随着科技的发展，产品对精度的要求越来越高，黄光制程能够满足 高精度、高稳定性的制造需求。
03
聚酯
聚酯是一种常用的高分子材料，具有良好的透明性和机械性能，常用于
制造中低端光掩膜和光刻胶。
光敏材料
光敏材料
光敏材料是黄光制程中的核心材料之一，用于制造光掩膜和光刻胶。它们在受到特定波长 的光线照射后，会发生化学反应，从而产生交联或降解等变化。
光刻胶
光刻胶是光敏材料的一种，分为正性胶和负性胶两种类型。正性胶在受到光线照射后会变 得可溶，而负性胶则会变得不溶。它们在光刻工艺中起到关键的作用。

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1、PR前清洗ITOGLASS清洗指用物理的方法（磨刷喷洗）和化学的方法（去离子水DI 水和KOH）将玻璃表面的脏污和油污、杂质除去并干燥的过程2、PR涂佈指在玻璃的导电层表面均匀涂上一层光刻胶3. 前烘指在一定温度下将涂有光刻胶的玻璃烘一段时间、使光刻胶的溶剂挥发，形行成固体的PR层4. 曝光指用紫外线通过预先设置好的菲林垂直照射光刻胶表面，使被照射部分的光刻胶发生反应5、显影指用弱KOH溶液去离玻璃表面将径光照射部分的光刻胶除去，保留未照射部分的光刻胶6、坚膜指将玻璃在径一次高温处理，使光刻胶膜更加坚固。

7、蚀刻指用适当的酸液将无光刻胶覆盖的ITO层除去，这样就得到了我们所需要的ITO 电极图形。

8、脱膜指用较强的KOH剥膜液将残留光刻胶除去，将玻璃表面清洗干燥1. PR前清洗A.清洗：指清除吸附在玻璃表面的各种有害杂质或油污。

清洗方法是利用各种化学浓剂（KOH）和有机浓剂与吸附在玻璃表面上的杂质及油污发生化学反应和浓解作用，或以磨刷喷洗等物理措施，使杂质从玻璃表面脱落，然后用大量的去离子水（DI水）冲洗，从而获得洁净的玻璃表面。

（风切是关键）B.干燥：因经过清洗后的玻璃，表面沾有水或有机浓剂等清洗液。

这样会对后续工序造成不良影响，特别是对后续光刻工艺会产生浮胶、钻蚀、图形不清晰等不良现象。

因此，清洗后的玻璃必须经过干燥处理。

目前常采用的方法是烘干法，而是利用高温烘烤，使玻璃表面的水分气化变为水蒸气而除去的过程，此方法省时又省力。

但是如果水的纯度不变，空气净化等不多或干燥机温度不够，玻璃表面残存的水分虽经气化为蒸气，但在玻璃表面还会留下水珠，这种水珠将直接影响后续工序的产品质量C. 十槽清洗机PR清洗机制程参数设定1---3槽KOH溶液为0.4~0.7N，温度为60±5℃，浸泡时间为2~3min／槽纯水溢流量为0.5±0.2㎡／n. KOH溶度为1.0N~1.6N,温度为40±5℃,喷洗压为0.2~1.0kgf/c㎡,传动速度为3.0~4.5m/min,磨刷转速为85~95rpm,压力为0.2~1.0kg/c㎡，纯水温度为40±5℃，干燥机1.2.3段温度为110℃±10℃。

基板行進方向
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廠務給水
廠務端 DETERGENT
DRAIN DRAIN
DETERGENT TANK UNIT
DETERGENT TANK UNIT
廠務給水 DRAIN
D.I.W. TANK
BRUSH AREA D.I.W. 1
C.J. AREA
上方噴嘴 下方噴嘴
D.I.W. 2
AIR FILTER
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玻璃基板經過Developer後，正型光阻曝光的部分將被去除。 變因： (1)顯影液種類及濃度： (2)顯影壓力： (3)顯影速度： (4)流量： (5)溫度：
平均層膜厚 膜厚的分布 平均 sheet 抵抗 sheet 阻抗分布 基板溫度 再現性 黏著力 針孔規格 靶材材質 基板尺寸
規格
200Å ≦ ±5% 150 Ω/sqr. ≦ ±5%
370*470
≦ ±5% 無剝離 3M No 610 1/2"
≧ 50μm FREE 密度 ≧ 98%
檢查
ITO = Indium Tin Oxide 90 wt. % In2O3-10 wt.% SnO2
若第一次調機則先調整基板溫度至所需要的製程溫度 ;然後再調整腔體壓力至所需要的壓力範圍(通常為5.0~ 7.0 E-3)左右;最後再調整O2/Ar的比例，讓透過率及sheet 抵抗值得到最佳的數據。
3. 條件確認後，產品需作特性值(膜厚、阻抗值、透過率)， 剝落測試，膜附著力等確認。
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ITO 濺鍍的規格資料 項目
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常壓式plasma cleaner的特點： 在常壓下即可產生電漿 不需要真空腔體，設備體積較小 污染小
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藉由壓力將光阻均勻塗佈於玻璃基板上。

模面向上,銀色面向下)，在按MASK VACUUM吸住 MASK。 • 按下MASK FRAME(打開按一秒 閉合要按二秒)，將 MASK HOLDER打開，放入WAFER或破片。
操作步驟(二)
• 按下SUBSTRATE VACUUM，吸住晶圓或破片。 • 接著作MASK與WAFER之間的水平調整，按住Board
光罩與晶片表面彼此是接觸 的，故光罩與晶片上的圖案的 比例為1:1。 優點：解析度(Resolution)非 常好。 缺點：光罩表面將隨著曝光次 數增加而陸續沾上微粒 (Particles)。
近接式(Proximity)曝光法
原理與接觸式相同，但光罩並不與晶片的表面接觸。 優點：免除了接觸式曝光的缺點，即減少微粒的產生。 缺點：圖案轉移的解析度較差。 已不用於高積集度半導體製程中。
• 顯影(Development) : 曝光過的晶片再經過顯影 (Development)的動作，即可完成光罩之圖案轉移。
為了加強圖案傳遞的精確性與可靠性，微影製程還 有以下的步驟:
¾去水烘烤(Dehydration Bake) ¾塗底(Priming) ¾軟烤(Soft Bake) ¾硬烤(Hard Bake)
半導體製程實習
Chapter 6：黃光微影技術-光罩 對準儀簡介
大綱
• 儀器簡介 • 相關原理 • 機台簡介與操作步驟 • 注意事項及保養
儀器簡介
儀器名稱 中文名稱：光罩對準機 英文名稱：Mask Aligner 廠牌：資騰科技/ OAI 製程項目：紫外光曝光機用於光蝕刻製程中之光罩圖形轉移 重要規格 光罩尺寸：光罩尺寸6“x6”&4“x4”之光罩架，5“光罩曝4”晶片，3“光罩曝2“晶片 光源：365nm(I-line),最小線寬為2μm 目前僅適用光阻AZ P4620 vacuum contact 可能會損壞光罩，此功能不開放